崔鵬，李思楠，王嘉龍，方瑞娜

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河南開(kāi)封475004）

諾麗果中黃酮類成分的提取工藝研究

崔鵬，李思楠，王嘉龍，方瑞娜

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系，河南開(kāi)封475004）

采用超聲波法提取諾麗果中的總黃酮，考察C2H5OH濃度、液料比、提取溫度、超聲時(shí)間對(duì)總黃酮提取率的影響，并進(jìn)行四因素四水平正交試驗(yàn)，從而確定總黃酮的最佳提取工藝條件。結(jié)果表明：C2H5OH濃度90%，液料比35∶1（mL/g），提取溫度70℃，超聲時(shí)間15 min，該條件下提取黃酮類成分效果較好，獲得黃酮的含量為20.75 mg/g。

諾麗果；正交試驗(yàn)；黃酮；含量測(cè)定

諾麗（noni）為常綠灌木植物，我國(guó)海南、西沙和臺(tái)灣有分布。含有60多種營(yíng)養(yǎng)成分，可以促進(jìn)細(xì)胞再生、改善體質(zhì)及睡眠、恢復(fù)活動(dòng)能力等。諾麗果中含有脂肪、還原糖、黃酮類、多酚等化合物，可用于抗衰老，治療糖尿病、腫瘤、結(jié)核病、高血壓和口腔潰瘍等[1-2]。目前常見(jiàn)的黃酮提取方法有超臨界流體萃取法、溶劑提取法、超聲提取法、酶提取法等[3-9]。超聲提取法有速度快，提取率高，溶劑使用量少，不破壞有效成分的優(yōu)勢(shì)。植物中總黃酮含量的測(cè)定方法主要有高效液相色譜法、三氯化鋁比色法、亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉體系分光光度法等幾種方法[10-25]。高效液相色譜法分離效率高，選擇性好，檢測(cè)靈敏度高，操作自動(dòng)化，應(yīng)用范圍廣，但是分析成本高，費(fèi)用貴，時(shí)間長(zhǎng)；三氯化鋁比色法條件容易控制，操作簡(jiǎn)單，但是以蘆丁作為對(duì)照，專屬性不強(qiáng)從而不能排除非黃酮類物質(zhì)的干擾；亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉分光光度法穩(wěn)定性及穩(wěn)定事件都相對(duì)較好，是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，故本次試驗(yàn)選擇該法。目前國(guó)內(nèi)對(duì)諾麗果成分的研究還不是太多，本試驗(yàn)采用超聲法提取黃酮，分光光度法測(cè)定其含量，并用正交試驗(yàn)對(duì)相應(yīng)試驗(yàn)條件進(jìn)行了探討，以期為諾麗的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

諾麗果：中國(guó)海南；蘆丁對(duì)照品（色譜純）：中國(guó)食品藥品檢定研究院；無(wú)水C2H5OH、氫氧化鈉（均為分析純）：天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；亞硝酸鈉（分析純）：天津登科化學(xué)試劑有限公司；硝酸鋁（分析純）：天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ-100E超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；FA2004N電子分析天平：上海精密儀器有限公司；V-1200可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海美譜達(dá)儀器有限公司；TF-1A生化培養(yǎng)箱：江蘇姜堰市儀器分析廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理方法

樣品：將諾麗果洗凈、瀝干、自然風(fēng)干后切成片狀，粉碎，過(guò)200目篩，裝于棕色瓶，為待測(cè)樣。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液的制備：稱取恒重蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品0.0200g，用30%C2H5OH溶解定容至100 mL，該溶液濃度0.20 mg/mL。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸量管吸取不同體積蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液 0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL 于 10 mL 的比色管，依次加入0.40 mL 5%亞硝酸鈉溶液，0.40 mL10%Al（NO3）3，搖勻放置5 min后加入2.00 mL 4%NaOH，并用濃度30%C2H5OH定容。在波長(zhǎng)為505nm條件下，以同樣濃度的C2H5OH作空白，測(cè)定吸光度。以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度C（mg/mL）和吸光度A為橫、縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1，得到回歸方程：A=8.550 0C-0.002 0，R2=0.999 3（n=6）。該標(biāo)準(zhǔn)曲線在 0～0.02 mg/mL范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of rutinum

1.3.3 黃酮類成分的提取

準(zhǔn)確稱取1.000 0 g待測(cè)樣，加入不同體積的提取液，選擇不同的液料比及超聲溫度，超聲振蕩15 min后過(guò)濾轉(zhuǎn)移定容至50 mL，得到黃酮提取液，低溫保存。

1.3.4 黃酮類成分含量及提取率的測(cè)定

移取黃酮提取液0.20 mL至10 mL比色管，同樣方法測(cè)定樣品的吸光度。代入方程求得黃酮類成分的含量。黃酮提取率的計(jì)算公式如下：

式中：ρ為黃酮類物質(zhì)的提取率，mg/g；C為計(jì)算得出的黃酮質(zhì)量濃度，mg/mL；V為總黃酮提取液的體積，mL；m 為樣品質(zhì)量，g。

1.3.5 黃酮提取條件優(yōu)化單因素試驗(yàn)

設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)條件，研究各因素對(duì)諾麗果中黃酮提取率的影響，分別考察不同液料比5∶1、10∶1、15 ∶1、20 ∶1、25 ∶1、30 ∶1、35 ∶1、40 ∶1（mL/g）；提取溫度 30、40、50、60、70、80、90 ℃；C2H5OH 濃度 70%、75%、80%、85%、90% 、95%；超聲提取時(shí)間 5、10、15、20、25、30、35min 對(duì)黃酮提取率的影響。

1.3.6 黃酮提取條件優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定提取液料比、提取溫度、C2H5OH濃度、超聲時(shí)間，設(shè)計(jì)四因素四水平正交試驗(yàn)，探索最佳試驗(yàn)參數(shù)，具體如表1所示。

表1 黃酮提取條件優(yōu)化正交試驗(yàn)表Table 1 Flavonoids extraction conditions optimization orthogonal test table

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 液料比對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響

液料比對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響見(jiàn)圖2。

圖2 液料比對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響Fig.2 Effect of ratio of liquid to material on the extraction rate of flavonoids from Noni

由結(jié)果圖1可以看出，提取率隨液料比的增大逐漸提高，在液料比為25∶1（mL/g）時(shí)提取率最高。確定該點(diǎn)為最佳液料比。

2.1.2 提取溫度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響

超聲輔助提取溫度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響見(jiàn)圖3。

圖3 超聲輔助提取溫度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響Fig.3 Ultrasonic-assisted extraction temperature on extraction rate of flavonoids from Noni

由結(jié)果圖2可以看出，提取率隨溫度的升高逐漸增大并在80℃時(shí)最高，繼續(xù)升溫，提取率反而下降，原因可能是C2H5OH揮發(fā)較快，諾麗果中黃酮類物質(zhì)不能被充分溶解，確定提取溫度為80℃。

2.1.3 C2H5OH濃度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響

乙醇濃度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響見(jiàn)圖4。

圖4 乙醇濃度對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響Fig.4 Effect of concentration of ethanol on the extraction rate of flavonoids from Noni

由結(jié)果圖4可以看出，提取率隨著C2H5OH濃度增大而增大，在C2H5OH濃度85%時(shí)最高，繼續(xù)增加提取率反而下降。推測(cè)是由于C2H5OH濃度較高時(shí)，一些原料中的其他物質(zhì)也被C2H5OH溶解從而干擾了黃酮的提取效果。

2.1.4 超聲時(shí)間對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響

超聲時(shí)間對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響見(jiàn)圖5。

由結(jié)果圖5可以看出，提取率隨著超聲時(shí)間增大而增大，在超聲提取時(shí)間20 min時(shí)最高，繼續(xù)增加提取率反而下降。原因是超聲提取時(shí)間越長(zhǎng)，C2H5OH可能揮發(fā)的越快，從而影響試驗(yàn)效果，即選取超聲提取適當(dāng)時(shí)間為20 min。

2.1.5 穩(wěn)定性試驗(yàn)

任意取黃酮提取液，按標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定方法測(cè)定，每20 min測(cè)一次吸光度，共測(cè)6次，分析試驗(yàn)的穩(wěn)定性。測(cè)定結(jié)果依次為 15.05、15.73、15.38、15.52、15.34、15.46 mg/g，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.46%。結(jié)果表明：提取液在2 h內(nèi)吸光度無(wú)明顯變化，測(cè)定結(jié)果較為穩(wěn)定，表明該方法穩(wěn)定性好。

圖5 超聲時(shí)間對(duì)諾麗果黃酮提取率的影響Fig.5 Effect of ultrasonic time on the extraction rate of flavonoids in Noni fruit

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

為確定本試驗(yàn)的最佳條件，采用正交試驗(yàn)方法測(cè)定。稱取待測(cè)品1.000 0共16份，按照表4正交試驗(yàn)安排進(jìn)行試驗(yàn)。具體正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 黃酮提取條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for flavonoids extraction conditions optimization

極差分析結(jié)果顯示，不同因素對(duì)黃酮成分提取率的影響次序：提取溫度C＞C2H5OH濃度B＞液料比A＞超聲時(shí)間D。最佳方案是A4B3C2D2，即液料比35∶1（mL/g），C2H5OH濃度90%，提取溫度70℃，超聲時(shí)間15 min。此方案在前面16個(gè)試驗(yàn)中未做過(guò)，須進(jìn)一步對(duì)該方案進(jìn)行驗(yàn)證，依照確定的試驗(yàn)條件重復(fù)測(cè)定5次，結(jié)果如下：提取率分別是 19.85、20.52、20.81、21.10、21.48 mg/g，得到諾麗果黃酮提取率平均值為20.75 mg/g，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.97%。平均值高于正交試驗(yàn)中其他試驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明此方案可靠。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以諾麗果為研究對(duì)象，采用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行，對(duì)諾麗果黃酮類成分的提取即含量測(cè)定進(jìn)行探討，確定最佳提取條件。試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)中選取因素的主次關(guān)系為提取溫度＞C2H5OH濃度＞液料比＞超聲時(shí)間，最佳條件：提取溫度70℃、C2H5OH濃度90%、液料比35∶1（mL/g）超聲時(shí)間15 min，諾麗果中黃酮提取率為20.75 mg/g。

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Study on Extraction Technology of Flavonoids from Noni

CUI Peng，LI Si-nan，WANG Jia-long，F(xiàn)ANG Rui-na
（Department of Environment and Chemical Engineering，Yellow River Conservancy Technical Institute，Kaifeng 475004，Henan，China）

Flavonoids were extracted from noni with ultrasonic method.The experimental parameters，such as the concentration of C2H5OH，liquid-solid ratio，extraction temperature，ultrasonic time and so on，could influence the extraction.The optimal experiment conditions were obtained by means of orthogonal test with four factors and four levels.According to the experiment results，it could be concluded that the optimal extraction conditions were as follows：the concentration of alcohol was 90%，the liquid-solid ratio was 35 ∶1 （mL/g）the temperature was 70℃，and the ultrasonic time was 15 min.Under the optimal conditions，the extract was better and the content of flavonoid was 20.75 mg/g.

noni；orthogonal experiment；flavonoids；content determination

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.013

崔鵬（1977—），女（漢），講師，碩士，研究方向：化學(xué)化工、環(huán)境領(lǐng)域的教學(xué)與研究工作。

2017-07-22